Набор НАУРОБО "Основы программирования роботов на языке Python"

Рекомендуемый уровень образования:

• Основное общее (5 — 9 класс)
• Среднее общее (10 и 11 классы)
• Дополнительное образование

Рекомендуемый возраст: от 12 лет
Рекомендуемое количество на кабинет: 6 штук
Язык программирования: Python

Предназначение

Набор предназначен для обучения детей среднего и старшего школьного возраста приемам программирования робототехнических устройств на языке Python.
Кроме того, набор предназначен для развития у обучаемого навыков построения систем с обратной связью, знакомству с клиент-серверными технологиями, и является введением в технологию IoT. Дополнительно набор помогает познакомить обучаемого с организацией взаимодействия устройств в сетях, построенных на базе TCP/IP-протокола, созданием беспроводных сетей, а также с основами HTTP-протокола.

Применение

Набор является современным образовательным инструментарием, позволяющим в рамках программ средней школы, проводить увлекательные занятия по информатике, образовательной робототехнике, конструированию и программированию на современном, доступном, и интересном для школьников уровне.
Набор способствует пониманию основ спортивной и исследовательской робототехники, развитию инженерного и алгоритмического мышления. Набор позволит собирать модели разных устройств с использованием конструктивных элементов и электронных компонентов, а также программировать их поведение в зависимости от внешних факторов или внутреннего состояния модели.
Чему научится ребенок
Набор познакомит обучаемого с базовыми понятиями языка Python (типами данных, переменными, условиями, циклами, работе с числами, строками, списками, кортежами, словарями и модулями) и позволит применить эти знания для управления реальными объектами.
Кроме того, набор познакомит с основными электронными устройствами (светодиод, кнопка, аналоговый и цифровой датчик, сервомотор, мотор постоянного тока) применяемыми в робототехнике.

Способ работы

Набор представляет собой конструктор, обеспечивающий изучение основ робототехники, в частности, электроники, мехатроники, программирования и алгоритмизации.
Работа с набором объединяет в себе задачи по механической сборке корпусных элементов и электрических схем, программированию, а также изучению взаимодействия между разными устройствами посредством проводных и беспроводных протоколов передачи данных.

Состав

• Управляющий блок (контроллер)
• Модуль расширения для управляющего блока (контроллера)
• Батарейный блок
• Мотор
• Сервомотор
• Комплект кабелей
• Комплект конструктивных элементов
• Светодиод красный
• Датчик расстояния
• Датчик касания
• Датчик звука
• Комплект конструктивных элементов, соединяющихся друг с другом. Типы позиционирования: вертикальное, горизонтальное и диагональное
• Методическое обеспечение на русском языке
• Программный модуль
• Система хранения

Весь набор укомплектован в пластиковую систему хранения с ложементом, которая закрывается прозрачной пластиковой крышкой на защелках для обеспечения наблюдения за содержимым.
Методическое пособие содержит базовые основы программирования на языке Python:

• Типы данных
• Переменные
• Встроенные функции
• Объекты
• Структуры данных

• Модули, циклы алгоритмы

Представлено описание программной среды для написания кода, её функциональные возможности и режимы работы. Также имеется описание специальных библиотек и объектов, которые позволяют работать с периферийными устройствами управляющей платы, внешними электронными устройствами, подключаемыми исполнительными механизмами, датчиками и средствами визуализации.
В пособие приведены практические примеры использования данных модулей и объектов с пояснениями и подробными комментариями.
Для наглядности и понимания, на примере простейшей программы описана схема действий начинающего программиста с момента написания и отладки кода до момента записи конечной программы в ячейку памяти программ управляющего блока для последующего автоматического запуска.
Также описаны возможности робототехнических конструкций с помощью встроенного модуля беспроводной связи и протоколов Wi-Fi и Bluetooth подключаться к локальной сети, управляться через локальную сеть, обмениваться данными с внешними устройствами и быть видимыми в глобальной сети интернет, что является основой работы в среде Интернет Вещей (IoT).
Программный модуль включает в себя интегрированную среду разработки, примеры использования в языке Python разных типов и структур данных, используемыми в робототехнике.
Примеры содержат демонстрацию работы с разными типами исполнительных механизмов, датчиков и средств визуализации данных, входящих в состав набора.
Интегрированная среда разработки, помимо подсветки синтаксиса, компиляции и загрузки программы в управляющую плату, поддерживает разные режимы работы, в том числе режим работы без необходимости подключения управляющей платы.
Интегрированная среда разработки содержит в себе проверки корректности программы, а также встроенные средства отладки программ с возможностью пошагового выполнения.
Примеры использования в коде программ на языке Python разных типов и структур данных знакомят обучаемого с основными принципами построения программной логики, а применяемые подходы – с принципами программирования конечных устройств на основе микроконтроллеров.
Примеры работы с разными типами исполнительных механизмов, датчиков и средств визуализации данных, входящих в состав набора, построены в виде мини-уроков, позволяющих впоследствии компоновать их с целью пошагового проектирования устройства с расширенным функционалом.